JP5876377B2 - 水噴射式圧縮機の設置環境評価方法及び装置 - Google Patents

Description

本発明は、水噴射式圧縮機の設置環境評価方法及び装置に関するものである。

空気中に、例えば、アルコール、シンナー、その他の有機溶剤等の不純物（以下、界面活性物質と記載する。）が含まれる場合、界面活性物質が水噴射式圧縮機の循環水に溶け込むと、循環水の界面張力が低下して泡立つことにより様々な問題を引き起こす。

このため、従来では、水噴射式圧縮機を構成する水タンクと圧縮機の間を循環する水の水質を、流れを止めることなく連続的に計測し、かつ定期的に試料をサンプリングするようにしている（例えば、特許文献１参照）。

また、水噴射式圧縮機の循環系内を循環する循環水を、界面活性物質の吸着能を有する吸着剤を収容した容器内に導入すると共に通過させて、循環水中の界面活性物質を除去するようにしている（例えば、特許文献２参照）。

特許第４６５０５９６号公報 特許第４８２９６４０号公報

しかしながら、前者の方法では、水噴射式圧縮機を構成する水タンクと圧縮機の間を循環する水の水質を計測している。このため、その水質に影響する水噴射式圧縮機の設置予定場所に於ける空気の状態の良否である設置前の環境の良否を事前に把握することはできない。しかも、水噴射式圧縮機に備わる、水質を計測するモニタリング装置は高価である。

また、後者の方法では、吸着剤で循環水中の界面活性物質を除去している。しかしながら、循環水の水質に影響する水噴射式圧縮機の設置予定場所の空気の状態を事前に把握することは何ら考慮されていない。また、設置後の設置場所の空気の状態を把握することについても何ら考慮されていない。このため、水噴射式圧縮機の設置前後に拘わらず空気の状態の良否である設置環境の良否を事前に把握することはできない。

本発明は、前記課題を解決するためのなされたものであり、水噴射式圧縮機の設置前後に拘わらず、設置環境での空気中に界面活性物質が含まれるか否かを、水噴射式圧縮機を利用することなく、簡単かつ安価に把握することのできる水噴射式圧縮機の設置環境評価方法及び装置を提供することを目的とする。

本発明は、前記課題を解決するための手段として、
水噴射式圧縮機の設置環境評価方法を、
吸入した空気を循環再利用される循環水と共に圧縮する水噴射式圧縮機の設置予定場所又は設置場所の空気を、水を収容した容器内に供給して該水に通気させる通気ステップと、
前記空気中に界面活性物質が含まれるか否かを判定するために前記水の泡立ち状態を目視により確認する確認ステップと、
を含むようにしたものである。

これによれば、水噴射式圧縮機の設置前後に拘わらず、設置環境の空気中に界面活性物質が含まれるか否かを水噴射式圧縮機を利用することなく、簡単かつ安価に把握することができる。

前記通気ステップの後、前記確認ステップの前に、前記容器を振ることで前記容器内の水の泡立ち状態を促進させる泡立ち促進ステップをさらに含むのが好ましい。

これによれば、水の泡立ち状態の確認を容易に行うことが可能となる。

前記容器内の水は、前記循環水として使用する予定のもの、又は、前記循環水として使用しているものと同じであるのが好ましい。

これによれば、水噴射式圧縮機と同じ条件の水で判定することができる。特に、水噴射式圧縮機の設置前に判定できるので、事前に対策を講じることが可能となる。

前記容器に収容した水の量と、前記容器内に供給する空気の単位時間当たりの量とは、設置を予定している、又は、設置している前記水噴射式圧縮機の循環水の量と、圧縮される空気の単位時間当たりの吐出量との比率と同等の比率でスケールダウンした値に設定されているのが好ましい。

これによれば、実際に使用する予定又は使用している水噴射式圧縮機と同等の使用条件で水の状態を判断することができる。また、使用する容器のサイズを小さくすることが可能となる。

前記容器に収容した水の量と、前記容器内に供給する空気の単位時間当たりの量とは、前記水噴射式圧縮機の循環水の量と、圧縮される空気の単位時間当たりの吐出量との比率と同等の比率でスケールダウンした値に対して、前記容器に収容した水の量が、前記容器内に供給する空気の単位時間当たりの量に比べて小さく設定されていてもよい。

これによれば、水を泡立たせてから判断に至るまでの時間を短縮化することができる。また、使用する容器のサイズをより一層小さくすることも可能である。

また、本発明は、前記課題を解決するための手段として、
吸入した空気を循環再利用される循環水と共に圧縮する水噴射式圧縮機の設置環境評価装置であって、
水が収容される容器と、
前記容器内に、前記水噴射式圧縮機の設置予定場所又は設置場所の空気を圧縮して供給し、収容された水に通気させる空気供給部と、
を備え、
前記容器は、収容された水の泡立ち状態を外部から視認可能に構成されていることを特徴とする。

この構成によれば、空気供給部によって水噴射式圧縮機の設置予定場所又は設置場所の空気を吸引して圧縮し、容器内に供給し、収容した水に通気させ、容器の外部から、その泡立ち状態を視認するだけで、設置環境に於ける空気の状態の良否（設置環境の良否）を判定することができる。すなわち、空気中に界面活性物質が含まれているか否かを水噴射式圧縮機を利用することなく、簡単かつ安価に把握することが可能となる。

前記容器に収容した水の量と、前記容器内に供給する空気の単位時間当たりの量とを、設置を予定している、又は、設置している前記水噴射式圧縮機の循環水の量と、圧縮される空気の単位時間当たりの吐出量との比率と同等の比率でスケールダウンした値に設定し、
前記容器を、設定された量の水を収容可能で、泡立ち状態を確認可能なサイズとするのが好ましい。

この構成によれば、水噴射式圧縮機での循環水に対応する条件で設置環境の評価を行うことができる。

前記容器に収容した水の量と、前記容器内に供給する空気の単位時間当たりの量とを、前記水噴射式圧縮機の循環水の量と、圧縮される空気の単位時間当たりの吐出量との比率と同等の比率でスケールダウンした値に対して、前記容器に収容した水の量が、前記容器内に供給する空気の単位時間当たりの量に比べて小さく設定し、
前記容器を、設定された量の水を収容可能で、泡立ち状態を確認可能なサイズとするのがより一層好ましい。

この構成によれば、容器に収容する水の量を抑えることで、泡立ちを短時間で安定した状態として判断することができる。

本発明によれば、水噴射式圧縮機の設置予定場所又は設置場所の空気を、水を収容した容器内に供給して水に通気させるだけで、空気中に界面活性物質が含まれるか否かを把握することができる。また、容器に空気を供給するだけでよいので、水噴射式圧縮機を利用することなく、簡単かつ安価に設置環境の良否評価を行うことが可能である。

本実施形態に係る水噴射式圧縮機の設置環境評価装置を示す概略図である。

以下、本発明に係る実施形態を添付図面に従って説明する。

図１は、本実施形態に係る水噴射式圧縮機の設置環境評価装置を示す概略図である。この設置環境評価装置は、水を収容可能な容器１と、この容器１の内外を連通するチューブ２と、このチューブ２を介して容器１内に空気を送り込むエアポンプ３とを備える。

容器１は、水を収容可能で、外部から収容した水、詳しくは、後述するようにして空気を通気させた後の状態を外部から視認可能な構成を有する有底筒状のものである。容器１には、例えば、内容量が２リットル以下で、透光性を有するポリエチレンテレフタレート(PET)で形成されたペットボトルを使用することができる。但し、これ以外の他の樹脂材料や、ガラス等の他の材料を使用することもできる。また、木製、金属製等、透光性を有しない材料であっても、除き窓等を形成することにより、内部を視認できるように構成すれば使用することは可能である。また、容器１の断面形状は円形に限らず、多角形等であってもよく、要は水を収容し、泡立たせた状態を外部から視認可能な構成であれば何でもよい。

チューブ２は、ビニールやゴム等の可撓性を有するもののほか、ガラス管等の可撓性のない材料で構成してもよいし、その断面形状等も自由に設定することができる。チューブ２は、容器１内に挿通され、その先端開口が容器１内に収容した水に浸漬するように取り付けられる。

エアポンプ３は、１分間当たり、数リットル〜数十リットルの圧縮空気を供給可能なものであればよく、観賞魚用、家庭用、医療器具用、健康器具用、産業機械用等で汎用される小型のものを使用することができる。
ここでは、エアポンプ３と、これに接続したチューブ２とで、本発明に係る空気供給部を構成している。

前記構成からなる設置環境評価装置は、次のようにして使用する。
すなわち、設置環境である水噴射式圧縮機の設置予定場所又は設置場所から空気を吸引可能にエアポンプ３を配置する。エアポンプ３にはチューブ２を接続し、その先端部を容器１の内部へと挿入する。容器１には水を収容しておき、挿入したチューブ２の先端部が水中に位置するように、容器１に対してチューブ２を位置決めする。

そして、エアポンプ３を駆動して設置予定場所又は設置場所から空気を吸引し、チューブ２を介して容器１内へと供給する。このとき、容器１に収容する水の量と、チューブ２を介して供給する空気の量とは次のように設定しておく。すなわち、設置予定の、又は、設置されている水噴射式圧縮機の循環水の量と、この水噴射式圧縮機によって圧縮されて吐出される単位時間当たりの吐出量との比率（圧縮水／吐出空気比率）に対して、容器１に収容する水の量と、チューブ２を介して容器１内に供給する空気の単位時間当たりの供給量との比率を同じで、かつ、ダウンサイジングした値とする。これにより、容器１のサイズを抑えて携帯性に優れたものとすることができる。

前記エアポンプ３の駆動は、所定時間（ここでは、５時間）継続する（通気ステップ）。その後、容器１を振る。容器１をシェーカーのように振ることで、泡立ち状態を促進させる（泡立ち促進ステップ）。容器１を振ることで、泡立ちを促進させることができるが、この泡立ち促進ステップは必ずしも必要ではない。その後、容器１内の泡立ち状態を目視により確認する（確認ステップ）。

容器１内に供給した空気中に界面活性物質が含まれていない場合、水に通気（曝気）しても水には大きな泡が発生した後、直ちにその泡ははじけて消失する。一方、容器１内に供給した空気中に界面活性物質が含まれており、容器１内の水中に溶け込んでいる場合、水面には細かな無数の気泡が層状に形成される。

そこで、ユーザは、容器１内の水が泡だっているか否かにより、吸い込んだ空気中に界面活性物質が含まれていたのか否かの判断を容易に行うことができる。

なお、界面活性物質が含まれていない空気と水（容器１に入れる水と同じ）が入った別の容器を事前に準備しておけば、界面活性物質が水中に溶け込んでいる場合との泡立ち状態の比較をさらに確実に行うことができる。具体的には、比較する際に容器をシェーカーのように振ることで、界面活性物質が含まれていない空気を水に通気させた後の状態（大きな気泡が出来てはじける状態）を再現することができるため、これを比較対象とすればよい。

本発明は、前記実施形態に記載された構成に限定されるものではなく、種々の変更が可能である。

例えば、前記実施形態では、容器１内に収容する水の量と、そこに供給する単位時間当たりの空気の量とを、水噴射式圧縮機の圧縮水と単位時間当たりの吐出空気との比率と同じで、かつ、ダウンサイジングした値を使用したが、容器１内に収容する水の量をこの値よりもさらに小さくしてもよい。これによれば、エアポンプ３の駆動時間を短い時間（例えば、前述の５時間に対して１時間）としても、界面活性物質が溶け込むことによる泡立ち状態を確認することができる。つまり、設置予定の、又は、設置してある水噴射式圧縮機と同じ条件下で、判定したい場合には、容器１内に収容する水の量をダウンサイジングした値のままとすればよいが、短時間で判定したい場合にはダウンサイジングした値よりも少なくすればよい。

また、圧縮機の設置前において、通気ステップを継続している時間内で、泡立ち促進ステップおよび確認ステップを複数回に分けて行うようにしてもよい。これによれば、泡立ちが確認された時点で、最初に設定した通気ステップを継続する所定時間を待つこと無く、確認作業を終了することができる。また、水噴射式圧縮機の設置後において、水噴射式圧縮機を運転している間、通気ステップを継続させると共に、その継続期間中に確認ステップ、あるいは、泡立ち促進ステップ及び確認ステップを複数回に分けて継続的に行うようにしてもよい。これによれば、設置後の設置環境の変化の有無を継続的に把握することができる。このように本発明は、水噴射式圧縮機の循環水に泡立ちを生じさせる程の界面活性物質が設置環境における空気中に含まれるか否かを、その場で簡単に把握することができる点においても極めて有用である。

１…容器
２…チューブ
３…エアポンプ

Claims (8)

1. 吸入した空気を循環再利用される循環水と共に圧縮する水噴射式圧縮機の設置予定場所又は設置場所の空気を、水を収容した容器内に供給して該水に通気させる通気ステップと、
   前記空気中に界面活性物質が含まれるか否かを判定するために前記水の泡立ち状態を目視により確認する確認ステップと、
   を含むことを特徴とする水噴射式圧縮機の設置環境評価方法。
2. 前記通気ステップの後、前記確認ステップの前に、前記容器を振ることで前記容器内の水の泡立ち状態を促進させる泡立ち促進ステップをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の水噴射式圧縮機の設置環境評価方法。
3. 前記容器内の水は、前記循環水として使用する予定のもの、又は、前記循環水として使用しているものと同じであることを特徴とする請求項１又は２に記載の水噴射式圧縮機の設置環境評価方法。
4. 前記容器に収容した水の量と、前記容器内に供給する空気の単位時間当たりの量とは、設置を予定している、又は、設置している前記水噴射式圧縮機の循環水の量と、圧縮される空気の単位時間当たりの吐出量との比率と同等の比率でスケールダウンした値に設定されていることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の水噴射式圧縮機の設置環境評価方法。
5. 前記容器に収容した水の量と、前記容器内に供給する空気の単位時間当たりの量とは、前記水噴射式圧縮機の循環水の量と、圧縮される空気の単位時間当たりの吐出量との比率と同等の比率でスケールダウンした値に対して、前記容器に収容した水の量が、前記容器内に供給する空気の単位時間当たりの量に比べて小さく設定されていることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の水噴射式圧縮機の設置環境評価方法。
6. 吸入した空気を循環再利用される循環水と共に圧縮する水噴射式圧縮機の設置環境評価装置であって、
   水が収容される容器と、
   前記容器内に、前記水噴射式圧縮機の設置予定場所又は設置場所の空気を圧縮して供給し、収容された水に通気させる空気供給部と、
   を備え、
   前記容器は、収容された水の泡立ち状態を外部から視認可能に構成されていることを特徴とする水噴射式圧縮機の設置環境評価装置。
7. 前記容器に収容した水の量と、前記容器内に供給する空気の単位時間当たりの量とを、設置を予定している、又は、設置している前記水噴射式圧縮機の循環水の量と、圧縮される空気の単位時間当たりの吐出量との比率と同等の比率でスケールダウンした値に設定し、
   前記容器を、設定された量の水を収容可能で、泡立ち状態を確認可能なサイズとしたことを特徴とする請求項６に記載の水噴射式圧縮機の設置環境評価装置。
8. 前記容器に収容した水の量と、前記容器内に供給する空気の単位時間当たりの量とを、前記水噴射式圧縮機の循環水の量と、圧縮される空気の単位時間当たりの吐出量との比率と同等の比率でスケールダウンした値に対して、前記容器に収容した水の量が、前記容器内に供給する空気の単位時間当たりの量に比べて小さく設定し、
   前記容器を、設定された量の水を収容可能で、泡立ち状態を確認可能なサイズとしたことを特徴とする請求項６に記載の水噴射式圧縮機の設置環境評価装置。